振荡流动对组织工程用灌注式生物反应器中剪切力分布影响

• 作者: 吕永钢 张昌 徐锐 杨力 陈国宝
• 来源期刊: 医用生物力学
• 学科: 医学
• 关键词: 生物反应器 计算流体力学 组织工程学 数值模拟 剪切力 振荡流动
• 年，卷（期）: 2014,（5）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 424-431
• 页数: 8页
• 分类号: R318.01
• 字数: 5130字
• 语种: 中文

摘要

目的 考察振荡流动以及三维支架孔径和孔隙率对生物反应器内流速和剪切力分布的影响,并根据理论计算结果为脱细胞骨三维支架和灌注式生物反应器制备提出优化方法.方法 针对实验室前期制备的骨组织工程用脱细胞骨三维支架和灌注式生物反应器,将脱细胞骨三维支架简化为各向同性的多孔介质,对生物反应器内的流速和剪切力分布进行理论建模.结果 振荡流作用时,多孔支架材料内速度和达西剪切力呈现一致的变化规律,不同半径处流速和达西剪切力差异减小,有利于在骨组织工程中对种子细胞进行均匀三维培养.提高入口灌流速度可提高平均达西剪切力;增加多孔支架孔径或孔隙率对支架内流速峰值影响不大,但会显著降低平均达西剪切力;提高入口振荡流动振荡频率可降低支架内流速最大峰值,显著减小不同半径处流速的差异.结论 适宜的振荡流易产生利于骨组织工程干细胞所需剪切力,研究结果有望为优化骨组织工程中种子细胞的三维培养方法提供理论指导.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张昌	武汉纺织大学环境工程学院	14	46	4.0	6.0